汽油发动机由什么构成的_汽油发动机由什么构成

2024-08-05 19:51:45

1.四冲程发动机工作原理是什么？

2.汽车发动机通常是由哪些机构与系统组成的？它们各有什么作用？

3.发动机的基本结构

两大机构：配气机构、曲柄连杆机构

气机构的作用：按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜充量得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出；在压缩与膨胀行程中，保证燃烧室的密封。

曲柄连杆机构的作用：提供燃烧场所，把燃料燃烧后产生的气体作用在活塞顶上的膨胀压力转变为曲轴旋转的转矩，把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能，不断输出动力。

五大系统：启动系、冷却系、润滑系、点火系（汽油车）、供给系

汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。

冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作；水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。

润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损；并对零件表面进行清洗和冷却；润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。

在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内；能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。

要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转，发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行；因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动；完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系统。

四冲程发动机工作原理是什么？

汽油机的构成：1) 曲柄连杆机构

曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。

(2) 配气机构

配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。

(3) 燃料供给系统

汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。

(4) 润滑系统

润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。

(5) 冷却系统

冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。

(7) 点火系统

在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。

(8) 起动系统

要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。

汽油机由以上两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。

柴油机的构成：1.机座：用于安装交流发电机、发动机及冷却系统，需要具有良好防震性能，这是因为柴油发电机组在工作时，会有很大的震动，因此，底座要有一定的防震性。

2.发动机：发动机一定是四冲程，中冷的增压柴油发动机。

3.启动系统：柴油发电机组的启动系统分为空气起动和24V直流起动。

4.发电机：柴油发电机组使用的是交流发电机。

5.控制系统：柴油发电机组必须具备操作简便、性能可靠的控制系统。

6.冷却系统：用闭式水冷。环境温度可达40℃。

汽车发动机通常是由哪些机构与系统组成的？它们各有什么作用？

如图1-27所示，单缸四冲程汽油发动机一般由气缸盖、气缸、活塞、连杆、飞轮、曲轴、曲轴箱、进气门、排气门等组成。气缸2上部装有气缸盖1，它使活塞3顶部与气缸盖之间构成密闭的燃烧室；在发动机工作时，气体燃烧产生的强大推力以及飞轮5的惯性可以使装在气缸2内的活塞3沿气缸中心线作往复直线运动；活塞通过活塞销12与连杆4的小头相连；连杆大头套装在曲轴6的连杆轴颈上；曲轴的两端支承在曲轴箱7的轴承上，由此构成一个曲柄滑块机构，因此活塞作往复运动时就可通过连杆带动曲轴作旋转运动。

根据发动机做功循环不同，汽油发动机分为二冲程发动机和四冲程发动机，目前，汽车、摩托车上广泛用四冲程汽油发动机为动力机。四冲程发动机指“进气”、“压缩”、“做功”、“排气”四个冲程，整个工作循环曲轴旋转两周，活塞上下各两次。如图1-64所示，以单缸摩托车发动机为例介绍其工作原理。

图1-64　四冲程摩托车发动机工作原理图

1　进气行程

活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。进气门开启，排气门关闭。由于活塞下移，活塞上腔容积增大，形成一定真空度，在真空吸力的作用下，空气与汽油形成的混合气，经进气门被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门关闭，停止进气，进气行程结束。

2　压缩行程

活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，进、排气门均关闭。随着活塞上移，活塞上腔容积不断减小，混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。

在压缩过程中，气体压力和温度同时升高。压缩终了时，气缸内的压力约为600～1500kPa，温度约为600～800K，远高于汽油的点燃温度（约263K）。

3　做功行程

压缩行程末，火花塞产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气，并迅速着火燃烧，气体产生高温、高压，在气体压力的作用下，活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出做功，至活塞运动到下止点时，做功行程结束。做功行程，进、排气门均关闭。在做功过程中，开始阶段气缸内气体压力、温度急剧上升，瞬时压力可达3～5MPa，瞬时温度可达2200～2800K。随着活塞的下移，压力、温度下降，做功行程终了时，压力约为300～500kPa，温度约为1500～1700K。

4　排气行程

在做功行程终了时，排气门被打开，活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动。废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸，至活塞运动到上止点时，排气门关闭，排气行程结束。

排气终了时，由于燃烧室容积的存在，气缸内还存有少量废气，气体压力也因排气门和排气道等有阻力而高于大气压。此时，压力约为105～125kPa，温度约为900～1200K。

排气行程结束后，进气门再次开启，又开始了下一个工作循环，如此周而复始，发动机就自行运转。

发动机的基本结构

汽车发动机是由：曲柄连杆机构、配气机构；燃料供给系、点火系、润滑系、冷却系和启动系统构成；

1、曲柄连杆机构：把活塞的直线往复运动转化为圆周运动。

2、配气机构：控制进排气门在设计时刻开启关闭。

3、燃料供给系：提供合适规定压力和规定质量的燃油。

4、点火系（汽油机）：火花点火，点燃混合气。

5、润滑系：摩擦表面的润滑。

6、冷却系：控制发动机各部件温度在合理范围内。